Billedkredit: ESA
ESAs teknologioverførselsprogram er at levere avancerede teknologier til at hjælpe eventyreren Bertrand Piccards flyvning rundt i verden i et enkeltpilots solcelledrevet fly som den ultimative demonstration af potentialet for forurening-fri flyvning.
Tilbage i 1999 var Piccard og co-pilot Brian Jones de første mennesker, der ballon rundt omkring i verden non-stop. Piccard har nu lanceret Solar Impulse for at gentage sin globale omgåelsesundersøgelse, denne gang i et forureningsfrit solcelledrevet fly.
Dette ambitiøse projekt præsenteres på den 32. internationale udstilling af opfindelser, nye teknikker og produkter, der åbnes i Genève, Schweiz, denne uge.
Det foreslåede fly ligner en svævefly, men med en mammut 70 meter vingespænde, der overstiger den for en Boeing 747. Fuldt dækket af solceller og udstyret med muligvis to halemonterede propelmotorer, vil flyet være i stand til uassisteret start og bærer de nødvendige batterier til aftenflyvning.
Der er allerede identificeret adskillige domæner, hvor europæisk rumkompetence kunne levere førende teknologier: de inkluderer batterier og solceller, energiledelsessystemer, ultralette sammensatte strukturer og overvågningssystemer for at kontrollere pilotens sundhed.
Himmelen er grænsen for bæredygtig udvikling
Til Solar Impulse-projektet samarbejder Piccard igen med Brian Jones, hans co-pilot ombord på den rekordstore Breitling Orbiter 3-ballon for fem år siden. Han har udnævnt ingeniør og pilot Andr? Borschberg som projektleder og tredje pilot af teamet.
”Udfordringen denne gang er at påvirke lufttransportens historie ved at udnytte nye teknologier, der tilfredsstiller kravene i vores tid til bæredygtig udvikling og brugen af kun vedvarende energiformer,” forklarer Piccard.
ESAs Technology Transfer Program yder teknologisk support, mens det schweiziske føderale institut for teknologi (EPFL) i Lausanne er den 'officielle videnskabelige rådgiver' for projektet.
"Den primære energikilde på vores satellitter er Solen, som for Piccards fly," siger Pierre Brisson, leder af ESAs teknologioverførselsprogram. ”Vi har udviklet nogle af verdens bedste solceller og avancerede energilagrings- og strømstyringssystemer, alle nøgleteknologier ombord på vores rumfartøj. De vil være et godt udgangspunkt for Piccards indsats. ”
EPFL-instituttet har netop afsluttet en feasibility-undersøgelse til projektet, der analyserer eksisterende teknologier. Yves Perriard, direktør for EPFL Integrated Actuators Laboratory og en af undersøgelsens førende forskere, bekræftede: ”Vi ved, at det er muligt at skabe en struktur, der er fuldt styret af Solen.” EPFL var et oplagt valg for denne undersøgelse. Instituttet udførte den termodynamiske undersøgelse af den vellykkede Piccard-Jones 1999 ballonflyvning og er den officielle videnskabelige rådgiver for det schweiziske Alinghi-sejleteam, nuværende indehaver af American Cup.
100% solenergi drevet i 10 km højde og flyver døgnet rundt
Solimpuls-solcelledrevet fly skal holde sig over skyerne for at fange alt tilgængeligt sollys i en højde på 10 000 til 11 000 meter, hvor temperaturen er omkring 55 ° C.
Dens cockpit skal muligvis være under tryk for længere opgaver, og dens konstruktion vil kræve anvendelse af de nyeste teknologier i ultralette materialer. Den vigtigste udfordring vil være at bygge det store fly med en meget let struktur, der er i stand til at bære tilstrækkelige batterier til natflyvning.
De elektriske krav udgør en anden vigtig teknisk udfordring? hvordan man opbevarer tilstrækkelig solenergi i løbet af dagen til at fortsætte flyvningen hele natten.
Perriard forklarer: "Det er virkelig en krig mod alle tab i kraftsystemet fra solceller til motorerne."
EPFL-undersøgelsen siger, at nuværende lithium-ion-batterier, der ikke er på hylden, giver knap 200 watt timer pr. Kg (Wh / kg), nok til at understøtte et enkeltpilotplan, mens en topilotløsning kræver en kapacitet på mindst 300 Wh / kg.
Planen er at designe og konstruere det første prototype-fly i 2004-2005 med de første testflyvninger i 2006. Det næste trin er at gennemføre natflyvninger i 2007, oprindeligt mindst 36 timer inklusive en hel nat. Fra da af skal flygelængderne øges. Der kræves innovative løsninger til opbevaring af den nødvendige mad og vand, mens vægten reduceres til et minimum? kendte problemer for ESA-ingeniører, der designer rumopgaver.
Hvornår vil Solar Impulse flyve rundt i verden, non-stop? ”Det er planlagt at krydse Atlanterhavet i 2008 og flyve rundt i verden med stop-overs i 2009,” siger Andr? Borschberg, "At flyve rundt uden mellemlanding afhænger meget af, hvor hurtigt vi har højere energitæthedsbatterier? Men ikke før 2009."
Original kilde: ESA News Release
